干劲电池板回收利用拆除总体化工废水正确处理工程
项目概况
该项目位于湖南省长沙市,是国家“新能源汽车动力蓄电池回收利用试点”项目,年处理退役动力电池1万吨(主要为磷酸铁锂电池)。拆解过程中,电池破碎、酸浸、分选等环节会产生含重金属(Cu、Al、Fe)、磷酸根(PO₄³⁻)、有机溶剂(NMP)的综合废水,日均排放量约300立方米。原废水成分复杂,传统工艺难以稳定达标,企业亟需一套“全流程协同处理”方案。
水质特征分析
废水分为三类:①破碎废水(含Cu、Al碎片、石墨粉,SS 500-800mg/L,Cu 40-60mg/L,Al 30-50mg/L);②酸浸废水(含H₂SO₄、Fe²+、PO₄³⁻,pH<2,Fe 150-200mg/L,PO₄³⁻ 80-120mg/L);③分选废水(含NMP、CMC,CODcr 1200-1800mg/L)。混合后水质波动大,主要指标:CODcr 3500-5000mg/L、SS 600-900mg/L、Cu 30-50mg/L、Al 20-40mg/L、Fe 100-150mg/L、PO₄³⁻ 60-100mg/L、pH值2.0-3.0。
工艺路线设计与实施
采用“酸碱中和-硫化沉淀-电絮凝-MBR+纳滤-蒸发结晶”的组合工艺,实现“重金属回收-有机物降解-盐分提纯”的目标。
强酸强碱采和与高价属阶段性悠长岁月中:软件设置采和池2座,电容串联启动。最级添加石灰粉乳(Ca(OH)₂)将pH调至4.0,快速清理大部件Fe³+(自动转为Fe(OH)₃悠长岁月中);第三级添加氢阳极防氧化钠(NaOH)将pH调至8.5,使Cu²+、Al³+自动转为氢阳极防非金属件氧化物悠长岁月中。采和反应迟钝时段30min,悠长岁月中池用于辐流式的,单单从表面负荷什么意思1.0m³/(m²·h)。该单元测试高价属快速清理率达70%这些,pH不稳在7.5-8.0。
加硫滤渣物中进一步删去天价属:主要是因为氢氧化的化学症状物滤渣物中对Cu²+的删去不徹底,设计加混炼橡胶学症状槽2台,添加加硫钠(Na₂S,添加量1.2倍概念量),使Cu²+提取加硫铜(CuS)滤渣物中(溶度积远高于氢氧化的化学症状物)。化学症状期限20min,溢水Cu酸度减少为0.5mg/L下述。加硫生活污水经压滤后,送到贵五金冶炼厂收废铜,年收废量约12吨,颜值约60万。
电二沉池洗去磷酸根与残余天价属:利用铁探针电二沉池装备,探针间隔2cm,交流电密度单位10A/m²,响应耗时30min。电解法的过程 中,阳极引起Fe²+,金属质电极引起OH⁻,Fe²+被空气氧化为Fe³+,与PO₄³⁻绘制磷酸铁(FePO₄)水解,一同捕集器残余天价属铁离子。电二沉池对PO₄³⁻洗去率达95%这,溢水PO₄³⁻氨水浓度下降5mg/L下类。
MBR+纳滤淬硬层加工:电水解酸化池有水出进到MBR装置(很好的容量120m³,膜通量12L/(m²·h)),除掉余下设计物与SS,有水出CODcr低于80mg/L下列。MBR产水经纳滤(NF)装置(挤占原子量200Da),除掉二价阳离子与大原子设计物,产水进到减压蒸馏析出模块。
蒸馏掉成果收购磷酸钠:使用机器缩短空气再缩短(MVR)蒸馏掉器,缩短空气使用量仅为0.15吨/吨水。纳滤产水蒸馏掉精浓后,待冷却成果取得含量99%的磷酸钠,年收购量约200吨,价值观约10万元。蒸馏掉母液刷新页面与池,以免重新被污染的。
运行效果与创新点
项目投运后,出水Cu≤0.1mg/L、Al≤0.2mg/L、Fe≤0.5mg/L、PO₄³⁻≤0.5mg/L、CODcr≤50mg/L,全面优于《电池工业污染物排放标准》。资源化方面,年回收铜12吨、硫酸钠200吨,创造收益约80万元。
技术创新亮点:①“中和+硫化+电絮凝”的三级重金属去除工艺,确保了复杂废水的重金属稳定达标;②“MBR+NF+MVR”的组合实现了“水+盐”的双回用,系统水回用率达90%;③电絮凝替代传统混凝,减少了药剂投加量(较传统工艺减少40%),降低了污泥产量。